JP2006142203A - Ink jet coater - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet coater which reduces dispersion of an ink jetting direction and other ink jetting properties caused by an unsymmetrical profile and and a wetting property of an ink jet nozzle and forms a stable and proper membrane that has good impact accuracy and little dispersion of jetting properties, thereby providing little labor of maintenance. <P>SOLUTION: The ink jet coater is provided with an ink chamber 65 installed in the ink jet head 6, a nozzle plate 66 installed at the lower end part of the ink jet head, a nozzle 67 installed in the nozzle plate 66 communicating with the ink chamber 65, an actuator 62 to jet ink and a vibration source 11 that is installed in the nozzle 66 and gives vibration to the neighborhood of the nozzle 67. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクを微小な液滴にして基板の所定領域に噴射して塗布するインクジェット塗布装置に関する。   The present invention relates to an ink jet coating apparatus that applies ink by spraying ink onto a predetermined area of a substrate in the form of fine droplets.

半導体装置、液晶ディスプレイパネル、有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイパネル若しくはフィールドエミッションディスプレイパネル等の薄型ディスプレイパネルを用いた表示デバイス等を製造する際には、水溶液や、無機又は有機溶媒を含む塗布液の液滴を、インクジェット塗布装置のインクジェットノズルから基板上に噴射塗布し、前記基板上で乾燥させることにより、機能層等の膜を形成させることが行われている。かようなインクジェット塗布は、特に、表示デバイスの発光層やカラーフィルター層などのような微細なパターニングを必要とする成膜のために好適に用いられている。   When manufacturing a display device using a thin display panel such as a semiconductor device, a liquid crystal display panel, an organic EL (electroluminescence) display panel, or a field emission display panel, an aqueous solution or a coating solution containing an inorganic or organic solvent is used. A film such as a functional layer is formed by spraying droplets onto a substrate from an inkjet nozzle of an inkjet coating apparatus and drying the droplets on the substrate. Such ink jet coating is particularly suitably used for film formation that requires fine patterning such as a light emitting layer and a color filter layer of a display device.

インクジェット塗布装置は、インクジェットヘッドの下端部に設けられたノズルプレートに微小なノズルを備え、このノズルから、被塗布材である基板に向けてインクの液滴を噴射しつつ、インクジェットヘッド及び前記基板を支持しているステージの一方又は両方を水平面内で往復移動させることにより、前記基板上に着弾させたインクを基板の所定範囲内に塗布している。   An ink jet coating apparatus includes a micro nozzle on a nozzle plate provided at a lower end portion of an ink jet head, and ejects ink droplets from the nozzle toward a substrate which is a material to be coated, while the ink jet head and the substrate. By reciprocating one or both of the stages supporting the ink in a horizontal plane, the ink landed on the substrate is applied within a predetermined range of the substrate.

前記インクジェットヘッドの内部のインク室に連通して設けられた前記ノズルの開口端部は、このノズルが設けられるノズルプレートに対してレーザー加工やエッチング等の精密加工を行って形成されている。しかし、前記ノズルの開口端部は、前記精密加工を行ったとしても、インクが塗布される基板から見て完全に対称な形状を得るのは困難である。そのため、このノズルから噴射されるインクは、ノズルの開口端部の形状や濡れ性の影響を受けて、噴射方向がいずれかに偏った方向になり、これがインクの着弾精度の低下を招く場合があった。   An opening end portion of the nozzle provided in communication with an ink chamber inside the ink jet head is formed by performing precision processing such as laser processing or etching on a nozzle plate provided with the nozzle. However, even if the opening end portion of the nozzle is subjected to the precision processing, it is difficult to obtain a completely symmetric shape when viewed from the substrate to which the ink is applied. For this reason, the ink ejected from this nozzle is affected by the shape of the opening end of the nozzle and the wettability, and the ejection direction is biased in any direction, which may lead to a decrease in ink landing accuracy. there were.

また、前記インクジェットヘッドには、塗布するインクの種類に応じて、又は生産性を向上させるために、複数のノズルが設けられているのが一般的である。この場合には、複数のノズルの各々について、前述の理由によりノズルの開口端部の形状や濡れ性が異なり、そのため、これらのノズルから噴射されるインクの噴射方向や液滴の噴射速度や液滴量やインク形状などの噴射特性にばらつきが生じる場合があった。   The inkjet head is generally provided with a plurality of nozzles according to the type of ink to be applied or in order to improve productivity. In this case, for each of the plurality of nozzles, the shape and wettability of the opening end of the nozzle are different for the reasons described above. Therefore, the ejection direction of ink ejected from these nozzles, the ejection speed of liquid droplets, and the liquid In some cases, the ejection characteristics such as the droplet amount and the ink shape vary.

したがって、従来は、所望の一定の噴射特性を得るために、インクジェットに設けられている単数又は複数のノズルについて、噴射条件をノズルごとに調整する必要があった。しかも、前記ノズルの開口端部の形状や濡れ性は、経時的に変化するので、噴射条件を定期的に再調整することも要していた。   Therefore, conventionally, in order to obtain a desired constant ejection characteristic, it has been necessary to adjust ejection conditions for each nozzle for one or a plurality of nozzles provided in the inkjet. In addition, since the shape and wettability of the opening end of the nozzle changes with time, it is necessary to readjust the injection conditions periodically.

インクの着弾精度の低下や、ノズルごとの噴射特性のばらつきが生じると、インクの液滴を噴射することにより形成される膜の形状や膜厚等にばらつきが生じ、これによりインクジェット塗布工程を経て製造される製品の不良に直結するので好ましくない。   When the ink landing accuracy is reduced or the ejection characteristics of each nozzle vary, the shape and thickness of the film formed by ejecting the ink droplets will vary, which causes the inkjet coating process to pass. This is not preferable because it directly leads to a defect in the manufactured product.

例えば高分子有機ELディスプレイのように、ガラス基板の表面上にインクを受け入れるためのバンクが設けられ、このバンクの中にインクジェット塗布によってインクを噴射して発光層を形成する表示デバイスの製造工程において、前述の噴射方向の偏りや噴射特性のばらつきが生じていると、一つのノズルについて基板上の着弾位置と噴射量とが変化するとともに、ノズルごとに前記基板上の着弾位置と噴射量とが不均一になる。そのため、インク乾燥後の発光層の形状にばらつきが生じ,パネルの品質を悪化させ、歩留まりが低下してしまう。また、そのばらつきを解消するための調整は、煩雑なものとなる。   In a manufacturing process of a display device in which a bank for receiving ink is provided on the surface of a glass substrate, such as a polymer organic EL display, and a light emitting layer is formed by ejecting ink into the bank by inkjet coating. When the aforementioned deviation in the injection direction and variation in the injection characteristics occur, the landing position and the injection amount on the substrate for one nozzle change, and the landing position and the injection amount on the substrate for each nozzle change. It becomes uneven. For this reason, variations occur in the shape of the light emitting layer after ink drying, which deteriorates the quality of the panel and decreases the yield. Moreover, the adjustment for eliminating the variation is complicated.

また、インクジェットヘッドのインク室からインクを噴射させるためのアクチュエータの駆動電圧、駆動パルス幅、駆動周波数等による噴射条件の調整が不適切な場合には、インク室からノズルの開口端部に押し出されたインクのうち、千切れて液滴となったもの以外の部分が、ノズル室に戻ろうとするときに、ノズルの開口端部の形状や濡れ性の影響を受けて、ノズル室ではなくノズル開口の周囲のノズルプレート上に付着してしまう場合があった。また、インクが千切れる際に発生した微小液滴が、同様にノズルプレート上に付着する場合があった。これらのノズルプレートに付着したインクは、インクジェット塗布工程における噴射回数を重ねるごとに重なり合い、面積を拡大して、ノズル付近で水溜り状になる。このような水溜り状態に付着したインクは、インクの噴射を阻害し、安定な噴射を妨げる原因となっていた。そのため、安定な噴射を行うためにはノズルプレート上の液滴をふき取る(ワイピング)などのメンテナンス動作を頻繁に行わなければならず、生産性が低下してしまう。   In addition, when adjustment of the ejection conditions by the drive voltage, drive pulse width, drive frequency, etc. of the actuator for ejecting ink from the ink chamber of the inkjet head is inappropriate, the ink is pushed from the ink chamber to the nozzle opening end. When a portion of the ink other than the one that has been broken into droplets tries to return to the nozzle chamber, the nozzle opening instead of the nozzle chamber is affected by the shape and wettability of the nozzle opening end. May adhere to the nozzle plate around. In addition, there are cases in which minute droplets generated when ink is torn off adhere to the nozzle plate as well. The ink adhering to these nozzle plates overlaps each time the number of ejections in the ink jet coating process is repeated, and the area is enlarged to form a water pool near the nozzles. Ink adhering to such a pooled state hinders ink ejection and prevents stable ejection. For this reason, in order to perform stable injection, maintenance operations such as wiping off droplets on the nozzle plate must be frequently performed, and productivity is reduced.

本発明は、前述の問題を有利に解決するためになされたものであり、ノズルの開口端部の形状や濡れ性の影響を軽減して、着弾精度がよく、噴射特性のばらつきが少なく、それによりメンテナンスの手間が少なく、安定して良好な膜を形成することのできるインクジェット塗布装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to advantageously solve the above-described problems, and reduces the influence of the shape and wettability of the opening end of the nozzle, providing good landing accuracy and less variation in injection characteristics. Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet coating apparatus that can form a good film stably with less maintenance work.

本発明のインクジェット塗布装置は、インクジェットヘッド内に設けられ、インクを収容するインク室と、前記インクジェットヘッドの下端部に設けられるノズルプレートと、前記インク室と連通して前記ノズルプレートに設けられ、インクを塗布する基板に向けて開口するノズルと、前記インク室に収容されているインクを前記ノズルより噴射させるアクチュエータと、前記ノズルに近接して前記ノズルプレートに設けられ、前記開口近傍に振動を加える振動源と、を備えることを特徴とする。   The inkjet coating apparatus of the present invention is provided in the inkjet head, and is provided in the nozzle plate in communication with the ink chamber, the nozzle chamber provided in the lower end portion of the inkjet head, and the ink chamber. A nozzle that opens toward the substrate to which ink is applied, an actuator that ejects ink contained in the ink chamber from the nozzle, and a nozzle plate that is provided close to the nozzle and vibrates in the vicinity of the opening. And a vibration source to be applied.

本発明のインクジェット塗布装置においては、振動源が、櫛形電極と圧電体との組み合わせであることが好ましい。   In the ink jet coating apparatus of the present invention, the vibration source is preferably a combination of a comb electrode and a piezoelectric body.

また、本発明のインクジェット塗布装置においては、前記ノズルが前記ノズルプレートに複数個設けられ、これらのノズルのそれぞれに前記振動源が設けられることが有利である。   In the inkjet coating apparatus of the present invention, it is advantageous that a plurality of the nozzles are provided on the nozzle plate, and the vibration source is provided on each of these nozzles.

また、本発明のインクジェット塗布装置を用いて基板表面に向けてインクを噴出させる塗布工程を有する表示デバイスの製造方法においては、前記塗布工程で、前記振動源により前記ノズルに振動を加えながら基板表面に向けてインクを噴出させることにより、良好な品質の表示デバイスを歩留まりよく製造することができる。   Further, in the method of manufacturing a display device having a coating process in which ink is ejected toward the substrate surface using the inkjet coating apparatus of the present invention, the substrate surface while applying vibration to the nozzle by the vibration source in the coating process. By ejecting ink toward the surface, a display device having a good quality can be manufactured with a high yield.

本発明によれば、噴射特性のばらつきが少ない、安定した良好な膜形成を行うことを可能とする。   According to the present invention, it is possible to perform stable and favorable film formation with little variation in ejection characteristics.

図1は本発明の一実施の形態に係るインクジェット塗布装置の全体構成を示す斜視図である。本発明のインクジェット塗布装置は、ベース1を備え、前記ベース1上には、インクを塗布する基板Sを保持するステージ2がほぼ水平に配設されている。このステージ2は、前記ベース1の上面から順次に設けられたXテーブル3a、Yテーブル3b、θテーブル3cによって水平面内を移動可能に支持されている。   FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an inkjet coating apparatus according to an embodiment of the present invention. The ink jet coating apparatus of the present invention includes a base 1, and a stage 2 that holds a substrate S on which ink is applied is disposed substantially horizontally on the base 1. The stage 2 is supported so as to be movable in a horizontal plane by an X table 3a, a Y table 3b, and a θ table 3c sequentially provided from the upper surface of the base 1.

前記ステージ2を跨ぐように、門型の支持体4が前記ベース1の上面からほぼ垂直に立設されている。この支持体4における前記ステージ2の直上に当たる位置に、インクジェットヘッド駆動装置5が取り付けられている。このインクジェットヘッド駆動装置5の下端部に、インクジェットヘッド6が設けられている。   A gate-shaped support 4 is erected substantially vertically from the upper surface of the base 1 so as to straddle the stage 2. An ink jet head driving device 5 is attached to the support 4 at a position directly above the stage 2. An inkjet head 6 is provided at the lower end of the inkjet head driving device 5.

前記インクジェットヘッド6にインクを供給するために、複数のインク供給タンク7が設けられ、それぞれ配管8により前記インクジェットヘッド6と接続している。これらのインク供給タンク7には、例えば液晶ディスプレイパネルのカラーフィルターの着色膜や有機ELパネルの発光膜を当該インクジェット塗布装置により形成する場合には、それぞれR、G、B3色のそれぞれに対応する色のインクが貯えられる。このインクの液面高さを適切に調節して前記インクジェットヘッド6のノズル先端部におけるインク液圧を所定の負圧に維持するために、インク供給タンク7は、ベース1上に設けられた図示しないインク供給タンク駆動機構によって昇降可能に支持されている。   In order to supply ink to the ink jet head 6, a plurality of ink supply tanks 7 are provided, and are connected to the ink jet head 6 by pipes 8. In these ink supply tanks 7, for example, when a colored film of a color filter of a liquid crystal display panel or a light emitting film of an organic EL panel is formed by the ink jet coating apparatus, it corresponds to each of R, G, and B3 colors, respectively. Color ink is stored. An ink supply tank 7 is provided on the base 1 in order to maintain the ink liquid pressure at the nozzle tip of the inkjet head 6 at a predetermined negative pressure by appropriately adjusting the liquid level of the ink. It is supported by an ink supply tank drive mechanism that is not movable up and down.

前記インク供給タンク7に貯えられるインクが減ったときにインクを供給するために、前記インク供給タンク7に対応する複数のインク補給タンク9が設けられ、それぞれ配管8により前記インク供給タンク7と接続している。   In order to supply ink when the amount of ink stored in the ink supply tank 7 is reduced, a plurality of ink supply tanks 9 corresponding to the ink supply tank 7 are provided, each connected to the ink supply tank 7 by a pipe 8. is doing.

ベース1上に備える上述の各部材を覆ってインクジェット塗布をする空間を所定の雰囲気に保持するために、インク塗布ボックス10aが設けられている。このインク塗布ボックス10aに隣接して、このインク塗布ボックス10a内の雰囲気がインクの補給時に変動するのを防止するためにインク補給タンク9近傍の空間を所定の雰囲気に保持するインク補給ボックス10bが設けられている。   An ink application box 10a is provided to cover the above-described members provided on the base 1 and maintain a space for ink-jet application in a predetermined atmosphere. Adjacent to the ink application box 10a, there is an ink supply box 10b that holds the space near the ink supply tank 9 in a predetermined atmosphere in order to prevent the atmosphere in the ink application box 10a from fluctuating when ink is supplied. Is provided.

図2は、図1に示したインクジェット塗布装置のインクジェットヘッド6近傍の拡大図である。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the inkjet head 6 of the inkjet coating apparatus shown in FIG.

インクジェットヘッド駆動装置5は、前記支持体4に対して昇降可能に取り付けられたZテーブル5aと、このZテーブルに水平方向に移動可能に取り付けられたYテーブル5bと、このYテーブル5bに取り付けられ、垂直方向を回転軸として回動可能なθテーブル5cとを有し、そのθテーブル5cの下端部にインクジェットヘッド6が設けられている。このインクジェットヘッド6の下端面には、インクの液滴を噴射するノズルが、ステージ2に向けて取り付けられている。   The inkjet head drive device 5 is attached to the Y table 5b, a Z table 5a attached to the support 4 so as to be movable up and down, a Y table 5b attached to the Z table so as to be movable in the horizontal direction, and the Y table 5b. The θ table 5c is rotatable about the vertical direction as a rotation axis, and the inkjet head 6 is provided at the lower end of the θ table 5c. A nozzle for ejecting ink droplets is attached to the lower end surface of the inkjet head 6 toward the stage 2.

図3は、図2に示したインクジェットヘッド6の斜視図であり、図4は、図3に示すインクジェットヘッド6のA−A断面図である。図3及び図4において、インクジェットヘッド6は、間隙を有する基体61と、この基体61の間隙に挿入されている圧電素子よりなるアクチュエータ62と、このアクチュエータの先端に固着されているダイヤフラム63と、このダイヤフラム63の前記基体61とは反対側の面に取り付けられている流路板64と、この流路板64に形成されてインクiが満たされる空隙よりなり、前記アクチュエータ62が固着されている部分の前記ダイヤフラム63を空隙の内壁の一部とするインク室65と、前記流路板64の端面に前記インク室65を塞ぐように取り付けられたノズルプレート66と、このノズルプレート66に形成された貫通孔よりなり、前記インク室65と連通してインクを噴射するノズル67とを備えている。   3 is a perspective view of the inkjet head 6 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the inkjet head 6 shown in FIG. 3 and 4, the inkjet head 6 includes a base 61 having a gap, an actuator 62 made of a piezoelectric element inserted in the gap of the base 61, a diaphragm 63 fixed to the tip of the actuator, The diaphragm 63 includes a flow path plate 64 attached to the surface of the diaphragm 63 opposite to the base 61, and a gap formed in the flow path plate 64 and filled with the ink i, and the actuator 62 is fixed. An ink chamber 65 having the diaphragm 63 as a part of the inner wall of the gap, a nozzle plate 66 attached to the end surface of the flow path plate 64 so as to close the ink chamber 65, and the nozzle plate 66. And a nozzle 67 that communicates with the ink chamber 65 and ejects ink.

圧電素子よりなる前記アクチュエータ62に電圧を加えると、このアクチュエータ62は前記ダイヤフラム63を引っ張るように縮む。したがって、ダイヤフラム63が弾性変形し、ダイヤフラム63を内壁の一部とするインク室65の容積が増大する。このインク室65には図示しない流路を通してインク供給タンク7と接続している配管8と接続されていて、インク室65内に満たされているインク量が増大する。   When a voltage is applied to the actuator 62 made of a piezoelectric element, the actuator 62 contracts to pull the diaphragm 63. Therefore, the diaphragm 63 is elastically deformed, and the volume of the ink chamber 65 having the diaphragm 63 as a part of the inner wall increases. The ink chamber 65 is connected to a pipe 8 connected to the ink supply tank 7 through a flow path (not shown), and the amount of ink filled in the ink chamber 65 increases.

次に、前記アクチュエータ62に電圧を加えるのを止めると、このアクチュエータ62は元の長さに戻り、ダイヤフラム63の弾性変形も元の状態に戻る。そうなるとダイヤフラム63を内壁の一部とするインク室65の容積も元に戻り、このインク室65に満たされているインクiの増分が、ノズル67から液滴として噴射される。   Next, when the application of voltage to the actuator 62 is stopped, the actuator 62 returns to its original length, and the elastic deformation of the diaphragm 63 also returns to its original state. Then, the volume of the ink chamber 65 having the diaphragm 63 as a part of the inner wall also returns, and the increment of the ink i filled in the ink chamber 65 is ejected as a droplet from the nozzle 67.

このようなインクジェットヘッド6のノズルプレート66に設けられているノズル67の開口端部の形状や濡れ性の影響により、前記ノズル67から噴射されるインクiの噴射方向に偏りが生じている場合には、インクの着弾精度の低下を招く問題があったのは、既に述べたとおりである。   When the ejection direction of the ink i ejected from the nozzle 67 is biased due to the shape of the opening end of the nozzle 67 provided on the nozzle plate 66 of the inkjet head 6 or the wettability. As described above, there is a problem that causes a drop in ink landing accuracy.

そこで、本実施形態では、前記ノズル67の開口近傍に振動を加える振動源11が、前記ノズルプレート66表面の幅方向端部に設けられている。   Therefore, in the present embodiment, the vibration source 11 that applies vibration in the vicinity of the opening of the nozzle 67 is provided at the end in the width direction of the surface of the nozzle plate 66.

図4に示す本実施形態のインクジェットヘッド6を底面から見た図を図5に示す。なお、図5では、前記振動源11の説明を容易にするために図4とは部材の位置、寸法を図4とは異ならせて示している。   FIG. 5 shows a view of the inkjet head 6 of this embodiment shown in FIG. 4 as viewed from the bottom. In FIG. 5, the position and dimensions of the members are different from those in FIG. 4 in order to facilitate the description of the vibration source 11.

図5において、振動源11は、ノズルプレート66上に固着された圧電体11aと、この圧電体11a上に設けられた櫛形電極11bとを備えている。前記櫛形電極11bは、所定間隔を空けて平行に配列されている部分を有する一対の電極が、その平行に配列されている部分において交互に組み合わされている。そして組み合わされた前記平行に配列されている部分の配列方向が、ノズル67を向くようにして前記圧電体11a上に形成されている。また、前記櫛形電極11bは、電源12に接続されている。   In FIG. 5, the vibration source 11 includes a piezoelectric body 11a fixed on a nozzle plate 66, and a comb-shaped electrode 11b provided on the piezoelectric body 11a. In the comb-shaped electrode 11b, a pair of electrodes having portions arranged in parallel at a predetermined interval are alternately combined in the portions arranged in parallel. Then, the combined arrangement of the parallel arranged portions is formed on the piezoelectric body 11 a so as to face the nozzle 67. The comb electrode 11b is connected to a power source 12.

このような櫛形電極11bに電源12から交流電圧を加えると、圧電効果により、この交流電圧の電圧変化に応じて圧電体11aが変形を繰り返し、平行に配列されている部分の間隔に対応した周波数を有する表面弾性波(レーリー波)が生じる。この表面弾性波は、ノズルプレート66の端部に設けられた振動源11から図面の矢印W方向、すなわち、前記櫛形電極11bの前記平行に配列されている部分の配列方向(ノズルに向かう方向)と平行に進行する。   When an AC voltage is applied to the comb-shaped electrode 11b from the power source 12, the piezoelectric body 11a repeatedly deforms in accordance with the voltage change of the AC voltage due to the piezoelectric effect, and a frequency corresponding to the interval between the portions arranged in parallel. Surface acoustic waves (Rayleigh waves) having This surface acoustic wave is generated from the vibration source 11 provided at the end of the nozzle plate 66 in the direction of arrow W in the drawing, that is, the arrangement direction of the comb-shaped electrodes 11b arranged in parallel (direction toward the nozzle). Progress in parallel with

したがって、図5に示した本実施形態のインクジェット塗布装置において、図示しない制御装置からの信号により電源12から振動源11の櫛形電極11bに所定の高周波の交流電圧を加えると、振動源11から生じた表面弾性波がノズル67に向かって進行し、ノズル67の開口端部及びその近傍に振動が加えられる。   Therefore, in the inkjet coating apparatus of this embodiment shown in FIG. 5, when a predetermined high-frequency AC voltage is applied from the power source 12 to the comb-shaped electrode 11b of the vibration source 11 by a signal from a control device (not shown), the vibration source 11 generates. The surface acoustic wave travels toward the nozzle 67, and vibration is applied to the opening end of the nozzle 67 and the vicinity thereof.

図6はインク塗布時におけるノズル67近傍の断面図である。同図に示すように、前記ノズル67からインクiを噴射するときに、表面弾性波Wにより前記ノズル67の開口端部に振動が加えられることにより、インクiとノズル67の開口端部とが連続的ではなく断続的に接触するようになり、噴射時における前記開口端部におけるインクの接液時間が短くなる。したがって、前記開口端部の形状や濡れ性の非対称性が噴射特性に及ぼす影響が軽減される。また、前記ノズル67の経時的な形状、濡れ性の変化の影響も軽減され、さらに図示した開口端部に存在している異物m、あるいはノズル加工不良などによる前記開口端部の形状や濡れ性の影響が軽減される。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of the nozzle 67 during ink application. As shown in the figure, when the ink i is ejected from the nozzle 67, vibration is applied to the opening end of the nozzle 67 by the surface acoustic wave W, so that the ink i and the opening end of the nozzle 67 are separated. The ink comes into contact intermittently rather than continuously, and the ink contact time at the opening end during ejection is shortened. Therefore, the influence of the shape of the opening end and the asymmetry of the wettability on the jetting characteristics is reduced. In addition, the influence of changes in the shape and wettability of the nozzle 67 over time is reduced, and the shape and wettability of the opening end due to foreign matter m present at the opening end shown in the drawing or nozzle processing failure, etc. The influence of is reduced.

また、ノズルプレート66上のノズル67の周囲に微小液滴などのインクが付着した場合であっても、本実施形態では、前記振動源11からノズル67に向けて表面弾性波Wが進行することより、ノズル67の周囲に付着したインクが、この表面弾性波Wに連れられてノズルプレート66の端部に移動する。したがって、インクがノズル67の周囲に溜まることがないので、安定したインクジェット塗布工程を行うことができる。このようにして、ノズルプレート66上のノズル67の周囲にインクが溜まることがないようにすることは、このノズル67の周囲に溜まったインクの固化物が異物としてノズル噴射を阻害するのを未然に防止することができるので、この点でも精度のよいインクジェット塗布を安定して行うことができる。   Even in the case where ink such as fine droplets adheres around the nozzle 67 on the nozzle plate 66, the surface acoustic wave W travels from the vibration source 11 toward the nozzle 67 in the present embodiment. Thus, the ink adhering to the periphery of the nozzle 67 moves to the end of the nozzle plate 66 along with the surface acoustic wave W. Therefore, since ink does not collect around the nozzle 67, a stable inkjet coating process can be performed. In this way, to prevent ink from collecting around the nozzle 67 on the nozzle plate 66, it is possible to prevent the solidified ink collected around the nozzle 67 from obstructing nozzle ejection as foreign matter. In this respect, it is possible to stably perform highly accurate ink jet coating.

また、図5に示した振動源11の櫛形電極11b上にインクの微小液滴が付着すると、櫛形電極11bに所定の交流電圧を加えて表面弾性波を発生させるときのインピーダンスが変化する。このことを利用して、櫛形電極11bをノズル67の開口近傍に設け、前記櫛形電極11bのインピーダンスを図示しない検出装置によりモニターしておき、ノズル67開口の周囲のノズルプレート66上に微小液滴が付着することを、前記櫛形電極11bのインピーダンスの変化により検出することにより、この微小液滴が重なり合い、液溜まりがノズル67開口近傍に形成されてインクの不吐出が生じることを予知することもできる。   Further, when a minute droplet of ink adheres to the comb-shaped electrode 11b of the vibration source 11 shown in FIG. 5, the impedance when a predetermined AC voltage is applied to the comb-shaped electrode 11b to generate a surface acoustic wave changes. By utilizing this, the comb-shaped electrode 11b is provided in the vicinity of the opening of the nozzle 67, the impedance of the comb-shaped electrode 11b is monitored by a detection device (not shown), and a fine droplet is placed on the nozzle plate 66 around the nozzle 67 opening. Is detected by the change in the impedance of the comb-shaped electrode 11b, it can be predicted that the minute droplets overlap and a liquid pool is formed in the vicinity of the opening of the nozzle 67, resulting in non-ejection of ink. it can.

本実施形態において振動源11から生じさせる表面弾性波の周波数は、インクジェット塗布においてインクが前記ノズル67に接している時間が、通常0.1〜0.2μs程度であるので、本発明の所望の効果を得るためには、10MHz〜1GHz程度の周波数とすることが好ましい。このような周波数の振動は、櫛形電極と圧電体との組み合わせによって生じさせることができる。   In the present embodiment, the frequency of the surface acoustic wave generated from the vibration source 11 is usually about 0.1 to 0.2 μs during the time when the ink is in contact with the nozzle 67 in the inkjet coating. In order to obtain the effect, the frequency is preferably about 10 MHz to 1 GHz. Such frequency vibration can be generated by a combination of a comb-shaped electrode and a piezoelectric body.

図5に示すように、ノズル67が前記ノズルプレート66に複数個設けられている場合には、これらのノズルのそれぞれに対応して複数個の振動源11を設けることにより、ノズル毎の噴射特性のばらつきを軽減させることができ、煩雑な調整の手間を軽減させることができる。   As shown in FIG. 5, when a plurality of nozzles 67 are provided on the nozzle plate 66, a plurality of vibration sources 11 are provided corresponding to each of these nozzles, whereby the ejection characteristics for each nozzle. Variation can be reduced, and troublesome adjustment can be reduced.

本発明のインクジェット塗布装置を用いて、表示デバイスを製造することができる。表示デバイスの製造工程においては、表示デバイスの基板上に有機ELパネルの場合の発光素子層や液晶パネルのカラーフィルターの場合の着色層やブラックマトリックス層を形成する工程があり、これらの層はいずれも微細に区画された領域内に層を形成させる必要があることから、本発明のインクジェット塗布装置により塗布液を塗布して乾燥させ、前記発光素子の発光膜又は前記カラーフィルターの着色膜若しくは遮光膜を形成させることができる。   A display device can be manufactured using the inkjet coating apparatus of the present invention. In the manufacturing process of a display device, there is a step of forming a light emitting element layer in the case of an organic EL panel or a colored layer or a black matrix layer in the case of a color filter of a liquid crystal panel on the substrate of the display device. Since it is necessary to form a layer in a finely divided region, the coating liquid is applied and dried by the ink jet coating apparatus of the present invention, and the light emitting film of the light emitting element or the colored film of the color filter or the light shielding. A film can be formed.

より具体的には、表示デバイスとして例えば液晶ディスプレイを製造する場合について述べると、ガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を規則正しく並べて配置したTFTアレイ基板を製造するとともに、他のガラス基板にカラーフィルター及びブラックマトリックスを形成させたカラーフィルター基板を製造し、前記TFTアレイ基板と前記カラーフィルター基板とを貼り合わせて組み立て、その貼り合わせた基板の隙間に液晶材を注入し、封じ込ませてパネル基板を得る。また、パネル基板を得るのに、前記TFTアレイ基板上にカラーフィルターとブラックマトリックスとの両方を形成させることも行われている。   More specifically, for example, in the case of manufacturing a liquid crystal display as a display device, a TFT array substrate in which thin film transistors (TFTs) are regularly arranged on a glass substrate is manufactured, and color filters and black are provided on another glass substrate. A color filter substrate on which a matrix is formed is manufactured, the TFT array substrate and the color filter substrate are bonded together and assembled, a liquid crystal material is injected into the gap between the bonded substrates, and sealed to obtain a panel substrate . In order to obtain a panel substrate, both a color filter and a black matrix are formed on the TFT array substrate.

このようなカラーフィルター基板、又はカラーフィルターとブラックマトリックスとを形成させたTFTアレイ基板を製造するに当たり、そのカラーフィルター層の各輝点(サブピクセル)に対応する着色層を形成するため、又は前記各輝点により構成される表示領域の周囲に設けられる非表示領域又は前記各輝点間を遮光するための遮光層(ブラックマトリックス)を形成するための膜を、本発明のインクジェット塗布装置を用いて形成することができる。   In manufacturing such a color filter substrate, or a TFT array substrate on which a color filter and a black matrix are formed, in order to form a colored layer corresponding to each bright spot (subpixel) of the color filter layer, or Using the inkjet coating apparatus of the present invention, a non-display area provided around the display area constituted by each bright spot or a film for forming a light shielding layer (black matrix) for shielding light between the bright spots is used. Can be formed.

そして本発明のインクジェット塗布装置を用いて表示デバイスを製造する際に、前記振動源により前記ノズルに振動を加えながら基板表面に向けてインクを噴出させることにより、安定して良好な膜を形成することができる。   When a display device is manufactured using the inkjet coating apparatus of the present invention, a good film is stably formed by ejecting ink toward the substrate surface while vibrating the nozzle by the vibration source. be able to.

本発明の一実施の形態に係るインクジェット塗布装置の全体構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing an overall configuration of an ink jet coating apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示したインクジェット塗布装置のインクジェットヘッド6近傍の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an inkjet head 6 of the inkjet coating apparatus shown in FIG. 1. 図2に示したインクジェットヘッド6の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the inkjet head 6 shown in FIG. 2. 図3に示すインクジェットヘッド6のA−A断面図。FIG. 4 is an AA cross-sectional view of the inkjet head 6 shown in FIG. 3. 図4に示すインクジェットヘッドを底面から見た図。The figure which looked at the inkjet head shown in FIG. 4 from the bottom face. インク塗布時におけるノズル67近傍の断面図。Sectional drawing of nozzle 67 vicinity at the time of ink application | coating.

符号の説明Explanation of symbols

6…インクジェットヘッド、11…振動源、12…電源、62…アクチュエータ、65…インク室、66…ノズルプレート、67…ノズル 6 ... Inkjet head, 11 ... Vibration source, 12 ... Power source, 62 ... Actuator, 65 ... Ink chamber, 66 ... Nozzle plate, 67 ... Nozzle

Claims (4)

インクジェットヘッド内に設けられ、インクを収容するインク室と、
前記インクジェットヘッドの下端部に設けられるノズルプレートと、
前記インク室と連通して前記ノズルプレートに設けられ、インクを塗布する基板に向けて開口するノズルと、
前記インク室に収容されているインクを前記ノズルより噴射させるアクチュエータと、
前記ノズルに近接して前記ノズルプレートに設けられ、前記開口近傍に振動を加える振動源と、
を備えることを特徴とするインクジェット塗布装置。
An ink chamber provided in the inkjet head and containing ink;
A nozzle plate provided at the lower end of the inkjet head;
A nozzle provided in the nozzle plate in communication with the ink chamber and opening toward a substrate to which ink is applied;
An actuator for ejecting ink contained in the ink chamber from the nozzle;
A vibration source provided in the nozzle plate in the vicinity of the nozzle and applying vibration in the vicinity of the opening;
An inkjet coating apparatus comprising:
前記振動源が、櫛形電極と圧電体との組み合わせである請求項1記載のインクジェット塗布装置。   The ink jet coating apparatus according to claim 1, wherein the vibration source is a combination of a comb electrode and a piezoelectric body. 前記ノズルが前記ノズルプレートに複数個設けられ、これらのノズルのそれぞれに前記振動源が設けられることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット塗布装置。   The inkjet coating apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the nozzles are provided on the nozzle plate, and the vibration source is provided on each of the nozzles. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット塗布装置を用いて基板表面に向けてインクを噴出させる塗布工程を有する表示デバイスの製造方法において、
前記塗布工程で、前記振動源により前記ノズルに振動を加えながら基板表面に向けてインクを噴出させることを特徴とする表示デバイスの製造方法。

In the manufacturing method of the display device which has the application process which spouts ink toward the substrate surface using the ink jet application device according to any one of claims 1 to 3.
A method of manufacturing a display device, wherein, in the application step, ink is ejected toward a substrate surface while applying vibration to the nozzle by the vibration source.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114505192A (en) * 2022-02-16 2022-05-17 湖南工业大学 Wooden furniture production device and production method thereof
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